Corpul uman este format din trilioane de mici unități vii numite celule. Fiecare celulă este invizibilă cu ochiul liber, totuși toate sunt capabile să îndeplinească sute de funcții individuale - tot ceea ce este necesar pentru ca corpul să supraviețuiască și să crească. Printre alte roluri, structurile mici numite mitocondrii ajută la transformarea energiei stocate în carbohidrați într-o formă pe care celulele o pot folosi pentru a îndeplini acele numeroase funcții.
Structura generală
Mitocondriile sunt membre ale unui grup de structuri din interiorul unei celule numite organite, care sunt separate de restul celulei prin membrane fosfolipidice. În plus, mitocondriile sunt singurele organite cu membrană duală. Membrana interioară pliată joacă un rol cheie în producția de energie. Spațiul dintre cele două membrane se numește spațiu intermembranar, în timp ce zona din interiorul membranei interioare se numește matrice.
Genele mitocondriei și diviziunea separată
Alte două caracteristici unice ale mitocondriilor sunt un genom circular, complet separat de ADN-ul liniar găsit în nucleu și capacitatea de a se diviza independent de celula din jur. În timp ce cromozomii nucleari sunt moșteniți în mod egal de la ambii părinți, ADN-ul mitocondrial este moștenit doar de la mamă. Când celula are nevoie de mai multă energie, ea poate semnaliza pur și simplu mitocondriile pentru a se diviza. Cu alte cuvinte, v-ați aștepta să găsiți mai multe dintre aceste organite în țesuturi cu consum intensiv de energie, cum ar fi inima și alți mușchi, și mai puțin într-o celulă a pielii sau într-un neuron.
Producția de energie și metabolizarea biomoleculelor
Mitocondriile găzduiesc mai multe căi enzimatice - cum ar fi primii pași ai ciclului ureei - dar de departe cea mai importantă este acidul citric sau ciclul Krebs. Enzimele din această cale pot fi găsite în matricea mitocondrială și funcționează în ordine pentru a transforma piruvatul din citoplasmă în molecule de dioxid de carbon. Electronii de mare energie sunt transportați de la lanțul de carbon la lanțul de transport al electronilor, un grup de complexe proteice încorporate în membrana interioară. Aceste complexe folosesc electronii pentru a forța atomii de hidrogen în spațiul intermembranar; când atomii se difuzează înapoi în matrice, energia celulară este produsă sub formă de adenozin trifosfat sau ATP.
Apoptoza
Spațiul intermembranar găzduiește un compus important numit citocrom c. Când componentele celulare sunt deteriorate sau când celula primește anumite semnale de mediu, mitocondriile eliberează citocromul c în citoplasmă. Acest eveniment începe un torent de activitate enzimatică care duce în cele din urmă la o dezmembrare programată și ordonată a întregii celule. Această cale se numește apoptoză și, în general, nu este un lucru rău pentru organism. Oferă organismului un mod convenabil de a îndepărta celulele și țesuturile care nu mai sunt necesare sau care îmbătrânesc prea mult și care trebuie reciclate.